乐鑫最近发布了一款 AI 语音开发套件，名为ESP32-S3-BOX，它基于ESP32-S3 Wi-Fi+蓝牙 5 (LE) SoC，它为开发具有离线和在线语音助手的智能设备的控制提供了平台。 ESP32-S3-BOX 非常适合开发具有可重构AI语音功能的AIoT应用，例如智能扬声器，以及直接实现人机语音交互的IoT设备。 ESP32-S3-BOX不仅解决了连接用例，而且还针对各种机器学习（边缘AI）和HMI应用场景。 ESP32-S3-BOX具有吸引人的外形，使其有别于常规PCB开发板，因为用户可以使用它快速构建与实际最终产品相当接近的应用程序。 此外，ESP32-S3-BOX 可用作多功能且可扩展的开发套件，可促进多种有趣的用例。

首先我们来看看ESP32-S3-BOX的规格。 总的来说，ESP32-S3-BOX 是一个紧凑、可扩展的套件，具有成品的许多功能。 它配备了集成电容式触控面板的2.4英寸显示屏（具有320x240分辨率）、支持 5V电源输入和串行/JTAG调试的Type-C USB接口以及两个Pmod™兼容接头 用于连接扩展原板功能的外围模块。 两个 Pmod™ 接头提供16个可编程GPIO，能够为外设提供3.3V电源。

ESP32-S3-BOX的核心是ESP32-S3，一个 Wi-Fi (802.11b/g/n) + 蓝牙 5 (LE) SoC，具有240MHz Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，具有强大的支持神经网络加速和高效音频处理的AI指令扩展。 此外，ESP32-S3-BOX除了ESP32-S3的内部SRAM外，还有16MB的闪存和8MB的PSRAM。

现在，让我们看看 ESP32-S3-BOX 支持的一些最重要的用例。

在线和离线语音助手
ESP32-S3-BOX具有在线和离线语音助手功能，可作为独立语音助手使用，也可作为语音启用模块集成到其它设备中。

对于每一个高质量的语音助手来说，一个高性能的音频前端和一个唤醒词引擎是必不可少的。事实上，ESP32-S3-BOX支持乐鑫的音频前端 (AFE)算法，该算法利用了ESP32-S3 SoC中可用的AI加速器。因此，ESP32-S3-BOX无需外部DSP协处理器即可实现出色的性能。 AI加速器与乐鑫AFE算法相结合，仅用两个麦克风即可实现360度远场5m拾音，同时保证高质量、稳定的音频数据；它还提高了高信噪比场景下目标音源的质量，从而实现了出色的语音交互性能。就此而言，乐鑫的 AFE 算法已被亚马逊认定为 Alexa 内置设备的“软件音频前端”解决方案。

乐鑫的ESP-Skainet SDK提供了可靠的离线语音助手，让开发者可以配置多达200条命令。 乐鑫的Alexa for IoT SDK提供了一种将 Alexa功能集成到IoT设备中的简单方法。 这两个助手都在 ESP32-S3-BOX 上可用，从而满足开发人员对离线和在线语音助手的任何需求。 这些的实际例子将很快提供。

人机界面触摸屏

ESP32-S3-BOX有一个320x240电容式触摸屏，可用于HMI应用，例如控制面板。 ESP32-S3 SoC改进的PSRAM接口和计算能力支持高刷新率的触摸屏。 乐鑫已将LVGL作为组件集成到其SDK中，从而使开发人员能够轻松评估LVGL并将其移植到他们的产品设计中。 LVGL 是一个免费的开源图形库，为用户提供在 ESP32-S3-BOX中创建嵌入式GUI所需的一切，具有易于使用的图形元素和高级视觉效果，包括动画和抗锯齿。

智能网关

ESP32-S3-BOX可通过其Pmod™接头支持多个乐鑫芯片系列，因此开发人员可以轻松构建智能网关并将各种通信协议集成到其中，这确保以无缝方式连接各种设备。

例如，我们可以将ESP32-S3-BOX与支持 802.15.4（Thread 1.x/ZigBee 3.x）和蓝牙 5（LE）的ESP32-H2模块结合起来，构建一个 Thread边界路由器，连接一个低功耗Thread网络到Wi-Fi网络。 该路由器还可以用作Zigbee网关，允许用户通过智能家居连接协议Matter控制Zigbee设备。

ESP32-S3-BOX也可以用作 Wi-Fi/蓝牙网关。 通过路由器连接到Internet后，它可以通过热点与相邻设备共享连接。 通过 Pmod™ 接头连接到移动网络模块（例如 LTE、5G、NB-IoT），ESP32-S3-BOX还可用作便携式 Wi-Fi热点，为邻近设备提供互联网访问。

此外，ESP32-S3-BOX 还支持多个第三方云平台，确保设备在不同生态系统中的互操作性。 借助乐鑫的一站式 AIoT 智能平台 ESP RainMaker®，开发者可以使用手机应用程序与ESP32-S3-BOX进行通信、随意配置GPIO引脚、自定义语音命令以及通过OTA升级固件。 使用ESP RainMaker和ESP-S3-BOX，您可以将任何离线产品转换为连接产品，只需使用Pmod™界面。 ESP RainMaker集成中的桥接支持还扩展了ESP-S3-BOX通过云轻松控制设备的能力，使用BLE或 802.15.4无线电。

可扩展 Pmod™ 接口

ESP32-S3-BOX 还提供了两个 Pmod™ 兼容的接头（带有16个可编程 GPIO），支持与各种外设的接口，以灵活扩展板的功能。 以下是一些如何以这种方式使用 ESP32-S3-BOX 的示例：

• 连接到 Micro SD 卡，使 ESP32-S3-BOX 用作多媒体播放器，可以存储图像和音频文件。
• 连接红外传感器，使 ESP32-S3-BOX 模拟空调、电视机、投影仪或其他设备的语音启用、红外、遥控器，具有离线语音命令。
• 连接温湿度传感器或PM2.5传感器，使ESP32-S3-BOX作为空气质量检测器工作，支持语音控制，并在屏幕上显示传感器数据。
• 连接RGB LED模组，搭配ESP32-S3-BOX打造支持离线语音控制的智能照明方案。
• 连接USB OTG模块，实现各种USB应用，包括摄像头、4G网络、Wi-Fi U盘、USB触摸板等。
• 连接摄像头模组，使ESP32-S3-BOX支持人脸检测和识别

其他资源
乐鑫为开发人员提供了对其开源技术资源的完整访问权限，即 ESP32-S3-BOX 硬件参考设计和用户指南、LVGL 指南、ESP-SR 语音识别模型库（包括唤醒工作检测模型、语音- 命令识别模型和声学算法），以及为神经网络 (NN) 推理、图像处理、数学运算和一些深度学习模型提供 API 的 ESP-DL 深度学习库。 此外，乐鑫的物联网开发框架 (ESP-IDF) 简化了围绕 ESP32-S3-BOX 的二次开发，并支持高性能 AI 应用程序在板上运行，从而加快最终产品的上市时间。 请继续关注这个空间，因为我们将很快更新具体的示例指针。